Lampo di Natale: un asteroide cade su una stella di neutroni

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Un lampo di raggi gamma, lo scorso 25 dicembre, ci ha rivelato la caduta di un asteroide su una stella di neutroni. Ad annunciarlo sono stati gli studiosi dell'Inaf, che in collaborazione con i colleghi americani della Nasa, col il loro satellite Swift, sono riusciti a individuare un evento fuori dal comune.

L’evento, denominato GRB 101225A, ossia il lampo di raggi gamma è stato dunque osservato da Swift ed è stato caratterizzato da una lunghissima durata: ben trenta minuti. Un tempo infinito se si considera che i lampi di raggi gamma (GRB) solitamente durano solo pochi secondo.

Ma non è stata l'unica particolarità del GRB. La sua luminosità residua nella banda dei raggi X (detta afterglow), è scomparsa in tempi velocissimi, circa 20 ore, mentre di solito può durare anche diversi mesi.

La curiosità degli scienziati si è subito accesa di fronte a tali inusuali comportamenti. Così, dopo aver approfondito gli studi e i dati forniti dal satellite Swift, sono giunti alla conclusione che potrebbe essersi trattato di un evento più unico che raro, le cui caratteristiche non sono mai state riscontrate in un lampo di raggi gamma. Inoltre, il suo comportamento attualmente non può essere spiegato dagli attuali modelli che descrivono queste immani emissioni di energia.

Spiega Sergio Campana, dell’Inaf-Osservatorio Astronomico di Brera, primo autore dell’articolo, pubblicato nell’ultimo numero della rivista Nature: “Le osservazioni di Swift ci hanno davvero sorpreso. Abbiamo avuto non pochi problemi per riuscire a interpretare questi dati in modo convincente. Le repentine variazioni di flusso osservate nei raggi X, mai osservate in altri GRB, ci suggeriscono che GRB 101225A abbia avuto origine durante un evento distruttivo ma in qualche modo periodico”.

E dopo aver avanzato diverse ipotesi, quella sembrata più plausibile è stata la caduta di un asteroide su una stella di neutroni. Continua Brera: “Dopo vari tentativi di modellizzazione sia con oggetti della nostra Galassia che con oggetti extragalattici (c’è un lavoro concorrente che spiega il fenomeno con una supernova estremamente peculiare nell’Universo vicino), ci siamo focalizzati sull’ipotesi della caduta di un asteroide su una stella di neutroni appartenente alla nostra Galassia. È un fenomeno nuovo mai pensato teoricamente e mai osservato prima d’ora, ma sembra funzionare”.

Il fenomeno ha assunto tali peculiarità poiché ha coinvolto una stella di neutroni, che ha una massa di poco superiore a quella del Sole, concentrata in una sfera del raggio di dieci chilometri. Spiega l'Inaf che “in questo caso, una cometa o un asteroide, avvicinandosi, sentirebbero una forza mareale estremamente intensa che porterebbe l'oggetto in caduta a distruggersi prima di schiantarsi sulla sua superficie. È noto da tempo che comete ed asteroidi cadono sul Sole o su Giove. Nel caso della nostra stella, una cometa che vi cade sopra si allunga leggermente, per effetto della gravità, prima di essere vaporizzata al contatto con la fotosfera solare”. Da qui le differenze riportate da Swift.

In particolare quello che succede è che l'asteroide non cade direttamente sulla stella di neutroni, ma si deforma, allungandosi, fino ad avvitarsi attorno all'oggetto compatto, formando una struttura a disco, detta disco di accrescimento” spiega Giuseppe Lodato, dell’Università Statale di Milano, coautore dell’articolo. “Gli attriti all'interno di questo disco portano poi la materia a cadere sulla superficie della stella di neutroni emettendo radiazione di alta energia. Il processo di formazione del disco, sopratutto nelle prime orbite attorno alla stella di neutroni, è molto variabile e questo rende conto del comportamento osservato nella banda dei raggi X. L'emissione in banda ottica viene invece dal disco di accrescimento che impiega molto più tempo a consumarsi”.

Un lampo di Natale, una sorpresa anche per chi è abituato ai fenomeni spettacolari, di cui è ricchissimo il nostro universo.

Francesca Mancuso

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